ĐỒ ÁN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VỀ MÁY NƯỚC NÓNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO SPA KHÁCH SẠN

ĐỒ ÁN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VỀ MÁY NƯỚC NÓNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO SPA KHÁCH SẠN SPKT HCM UTE

GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG LỜI NÓI ĐẦU Nền khoa học kỹ thuật phát triển không ngừng đời sống người dân ngày cải thiện, kéo theo nhu cầu sử dụng lượng điện ngày tăng cao Trước tình trạng nguồn lượng truyền thống không tái tạo dầu mỏ, than, nhiệt điện…đều đứng trước cảnh báo cạn kiệt buộc nhân loại phải vào tìm kiếm nguồn lượng thay Vì lý nhiều đề tài nghiên cứu thành công ứng dụng to lớn lượng mặt trời đời sống hàng ngày Mặc dù có nhiều ưu điểm, thời gian qua, sản phẩm sử dụng lượng mặt trời chưa ứng dụng rộng rãi Đặc biệt máy nước nóng lượng mặt trời sản phẩm đóng góp to lớn cơng tiết kiệm nguồn điện quốc gia Tuy nhiên số vấn đề bất cập giá thành cao, phụ thuộc nhiều vào điều kiện địa lý Là sinh viên Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật nói chung người dân TP.Hồ Chí Minh nói riêng chúng em chọn đề tài để tìm hiểu tình hình sử dụng lượng mặt trời TP.Hồ Chí Minh Đồng thời nghiên cứu hệ thống máy nước nóng phù hợp với điều kiện địa lý địa phương Mong đề tài người quan tâm phát triển để có ứng dụng thực tiễn tốt LỜI CÁM ƠN Trang GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Trong trình thực đề tài này, nhóm nhận giúp đỡ nhiều từ thầy hướng dẫn PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG kiến thức liên quan tài liệu tìm hiểu để hồn thành đồ án cách tốt Nhóm xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy thời gian Cuối cùng, nhóm xin chúc q thầy bạn nhiều sức khỏe gặt hái nhiều thành công Xin cảm ơn Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 Nhóm thực Nguyễn Tiến Phát – Lê Minh Hương TÓM TẮT ĐỀ TÀI Trang GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Với điều kiện khí hậu TP.Hồ Chí Minh việc sử dụng nước nóng để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt ngày tắm giặt… thiết yếu Khi mức sống người dân cao, nhu cầu lớn Nếu khơng có giải pháp thích hợp từ bây giờ, lưới điện quốc gia phải gánh chịu gia tăng tải để phục vụ cho nhu cầu đun nước nóng người dân gia tăng việc sử dụng bình nước nóng dùng điện Cụ thể đề tài: “ Thiết kế hệ thống máy đun nước nóng lượng mặt trời cho SPA NICE “ Mục tiêu đề tài tìm hiểu nguyên tắc hoạt động, cấu tạo máy nước nóng mặt trời từ thiết kế hệ thống nước nóng dùng khách sạn phù hợp với điều kiện địa lý thời tiết đặc trưng TP.Hồ Chí Minh Từ đưa số biện pháp để đưa máy nước nóng lượng mặt trời sử dụng rộng rãi phổ biến đời sống hàng ngày LIỆT KÊ CHỮ VIẾT TẮT Bi: Số người/Phòng.[Người/Phòng] Trang GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG B: Số người L: Số lít nước/Người.[Lít/Người] Pi: Số phòng tnn: Nhiệt độ nước nóng yêu cầu [oC] tnl: Nhiệt độ lạnh cung cấp [oC] Cn = 1,16: Nhiệt dung riêng trung bình nước [Wh /kg.0C] R: Cường độ xạ nơi lắp đặt (KWh/m2) M: Tổng lượng nước nóng cần thiết (Lít,kg) η: Hiệu suất mẫu hệ thống Q: Nhiệt lượng [W.h] F: Tổng kích thước tất thu [m2] S: Kích thước chuẩn thu [m2] F: Tổng kích thước tất thu [m2] N: Số thu G: Chi phí ban đầu.(triệu vnđ) QD: Công suất điện tiêu thụ (KWh) ZT: Chi phí thêm.(triệu vnđ) Z: Tổng chi phí (triệu vnđ) ZD: Tổng chi phí điện (triệu vnđ) Trang GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Chương TỔNG QUAN 1.1 Tiền tình hình phát triển lượng tái tạo Việt Nam 1.1.1 Nhận dạng nguồn lượng tái tạo Mặc dù nguồn lượng truyền thống chiếm ưu thị trường nguồn phát nguồn lượng tái tạo đóng vai trò quan trọng thị trường điện nơng thơn Bảng 1.1 Tình hình điện khí hố nông thôn (điện lưới dạng khác) gần Năm 1990 2000 2002 Số huyện có điện 503 503 517 Số xã có điện 5.273 7.314 8.186 Số hộ gia đình có điện 6.287.304 9.414.735 10.440.000 Thống kê điện khí hoa nơng thơn đến năm 2002 sau: * Số huyện có điện lưới: 2010 (dự báo) 517 8.968 14.500.000 505 huyện * Số huyện có điện chỗ:12 huyện * Số xã có điện * Số hộ có điện :8.186 xã, chiếm tỉ lệ 91% :10,44 triệu, chiếm tỉ lệ 81% (Nguồn: Quy hoạch lượng Việt Nam đến 2020, Bộ Cơng nghiệp) Điều có nghĩa đến 9% số xã 19% số hộ gia đình (2,45 triệu hộ) chưa có điện lưới quốc gia Từ năm 2010 đến 2020, mục tiêu cung cấp điện đến 100% số xã đất liền, đó, 90% số hộ gia đình sử dụng điện lưới Hiển nhiên đến năm 2020, lưới điện chưa thể đến 100% số hộ gia đìmh nơng thơn, 10% số gia đình (khoảng 1,3 triệu hộ) chưa thể kết nối với điện lưới quốc gia Với điều kiện địa lý thuận lợi, Việt Nam nước có tiềm dồi đa dạng lượng tái tạo phân bố vùng sinh thái khác nhau.Các nguồn lượng tái tạo Việt Nam dùng để phát điện bao gồm thuỷ điện, mặt trời, sinh khối, gió địa nhiệt.Các nguồn lượng thuỷ điện tập trung khu vực miền Bắc miền Trung khai thác cho thuỷ điện cực nhỏ nhỏ lưới điện Trang GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG mini.Bức xạ mặt trời miền Nam miền Trung ổn định khai thác sử dụng hệ thống điện mặt trời kiểu gia đình.Khu vực miền Nam miền Trung có nhiều tiềm lượng sinh khối từ sản xuất nông nghiệp thông qua hệ thống phát lượng kết hợp nhiệt điện (cogeneration).Hiện chưa có đánh giá hoàn chỉnh tiềm địa nhiệt Việt Nam, nhiên vài điểm miền Trung nhận dạng có đến vài (MW) cơng suất Cuối lượng gió tiềm lớn dần đánh giá cụ thể nghiên cứu tiền khả thi khả thi Việt Nam, nói tiềm lớn, góp phần đáng kể vào nguồn phát Việt Nam 1.2.1.a Điện mặt trời Việt Nam có nguồn lượng mặt trời ổn định mức cao khu vực phía Nam miền Trung phía Bắc lại dao động lớn theo mùa Cường độ xạ trung bình miền Nam miền Trung vào khoảng xấp xỉ (kWh/m2.ngày) ổn định quanh năm, dao động từ 4,0 đến 5,9 (kWh/m 2.ngày) Chế độ xạ mặt trời miền Bắc trung bình vào khoảng 4,0(kWh/m2), thay đổi lớn từ 2,4 đến 5,6 (kWh/m2.ngày) Thiết bị mặt trời miền Bắc đắt miền Nam phải lắp thêm công suất để bù cho ngày tháng mây mù mùa đơng Vì phát triển điện mặt trời ưu tiên miền Trung miền Nam Việt Nam lắp đặt khoảng 600 (kW) khoảng 200.000 hệ thống pin mặt trời, chia làm phận thị trường: chuyên dụng (50%), hệ thống cho quan, bệnh viện, trung tâm dân cư trạm nạp ắc quy (30%), hộ gia đình (20%) Hầu hết hệ thống lắp đặt Việt Nam hoạt động với chất lượng tốt Thiết bị trạm pin mặt trời nhập ngoại 1.2.1.b Các nguồn lượng tái tạo khác Với 3000 km bờ biển 70% đồi núi, có tiềm cho điện gió.Tiềm chưa xác định chưa có đo đạc nguồn gió cách có hệ thống.Chỉ có số liệu từ trạm khí tượng.Việc sử dụng số liệu bị hạn chế vị trí trạm khơng phù hợp đồng hồ đo không hiệu chỉnh thường xuyên Một nghiên cứu Viện Năng lượng đảo cho thấy tốc độ gió trung bình năm nằm dải từ 4,1 Trang GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG đến 7,1 (m/s) Tiềm thể kết sơ nghiên cứu lập đồ gió vĩ mơ khu vực Đơng dương cho thấy có nhiều túi gió có vận tóc m/s vùng núi biên giới Lào tỉnh Nam Đà Nẵng Bắc thành phố Hồ Chí Minh Ở Việt Nam chưa có hệ thống điện gió nối lưới.Trung tâm Nghiên cứu Thiết bị nhiệt Năng lượng mớithuộc Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chính Minh phát triển lắp đặt hệ thống điện gió hộ gia đình Viện Năng lượng tham gia vào dự án thí điểm hệ thống điện hộ gia đình nhà nước tài trợ tham gia vào hoạt động nghiên cứu phát triển Đã có số khảo sát bước đầu tiềm nguồn địa nhiệt Việt Nam.Một nhà đầu tư phát triển ước tính có khoảng 200 (MW) địa nhiệt miền Trung Việt Nam Dựa đánh giá ban đầu, họ theo đuổi nghiên cứu khả thi nhà máy phát có cơng suất điện 50 (MW) Đã xác định vị trí với tổng cơng suất tiềm ước tính vào khoảng 100 (MW) 1.1.2 Các sách lượng tái tạo 1.1.2.a Tổng quan Trong thời gian gần đây, Chính phủ Việt Nam đưa khung sách cho phát triển điện từ lượng tái tạo liên quan đến điện khí hố nơng thơn (ĐKHNT) cung cấp điện cho lưới Bộ Công nghiệp thơng qua Chính sách ĐKHNT vào đầu năm 2000.Chính sách qui định nguyên tắc việc đa dạng hố quyền sở hữu, khuyến khích sở kinh doanh cung cấp điện khuyến khích nguồn điện phân tán Có thể tóm tắt điểm sách lượng tái tạo Việt Nam dựa vào sách chung ĐKHNT sau: 1) Những hệ thống lượng tái tạo lưới quốc gia lưới mini đề xuất cho nơi mà dự án có chi phí tối thiểu so với việc kéo lưới điện quốc gia sử dụng lưới độc lập diesel Trang GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG 2) Tập trung vào lưới điện mini vùng có nhiều hội sử dụng điện cho sản xuất 3) Những dịch vụ điện lưới quốc gia hệ thống mini thuộc sở hữu, vận hành quản lý quan địa phương 4) Thống với sách Chính Phủ phân phối công bằng, dịch vụ lưới điện lượng tái tạo lưới điện độc lập nhận khoản trợ cấp minh bạch 5) Cung cấp điện cho hộ tiêu thụ nông thôn nên coi dịch vụ thương mại, ngoại trừ khu vực mà phủ có sách trợ cấp xét thấy cần thiết mặt xã hội điều thường gắn với mục tiêu phát triển đồng điều, bình đẳng 1.1.2.b Khung sách 1) Việc lựa chọn xã phục vụ điện lưới quốc gia, lưới mini lưới quốc gia phải đáp ứng tiêu chí kinh tế khuyến nghị Quyết định việc dùng giải pháp ngồi lưới, lưới mini dựa tiêu chí chi phí tối thiểuu với điều kiện cung cấp dịch vụ tương đương với việc kéo dài lưới điện quốc gia lưới điện diesel 2) Những tiêu chuẩn thiết kế, chất lượng, đấu nối… phải tuân thủ theo tiêu chuẩn Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam Bộ Công Nghiệp xem xét 3) Những hệ thống điện lưới quốc gia lưới điện dựa nguồn lượng tái tạo sở hữu vận hành xí nghiệp thương mại tổ chức cộng đồng, HTX khu vực tư nhân 4) Khuyến khích cấp điện chỗ đưa lên lưới Những tỉnh có xã miền núi, vùng hải đảo chưa đấu nối vào lưới điện quốc gia lập dự án phát điện địa phương chỗ thích hợp với trường hợp đặc biệt địa phương, phủ khuyến khích nhà đầu tư nước ngồi nước cho dự án Trang GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG 5) Cơ chế tài trợ cho ĐKHNT: Chính phủ đảm bảo điều kiện sau cấp khoản ngân sách cho Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam, cho Công ty điện lực chủ thể kinh doanh khác có đầu tư vào ĐKHNT: Nguồn vốn hoàn trả hoàn trả phần từ khoản vay đa phương hay song phương phân bổ ngân sách đặc biệt nhằm vào đầu tư cho ĐKHNT đầu tư xác định đầu tư phù hợp 1.2 Tình hình sử dụng lượng mặt trời để đun nước nóng giới Hiện vào khoảng 82% lượng sử dụng chủ yếu giới than đá, khí thiên nhiên, dầu uranium, khoảng 12% từ lượng sinh khối (biomas) 6% từ thủy điện.Nhu cầu lượng giới tăng cao, nguồn lượng truyền thống nhiên liệu hố thạch (dầu mỏ, khí đốt, than…) nguồn lượng chủ yếu cho nhu cầu lượng nước giới.Giá nhiên liệu ngày cao việc sử dụng nhiên liệu hoá thạch ảnh hưởng đến môi trường trái đất Để đáp ứng nhu cầu ngày cao sử dụng lượng hạn chế bớt tác động đến môi trường, nhà khoa học nhà quản lý nước giới nghiên cứu tìm kiếm nguồn lượng thay dần nguồn lượng hoá thạch.Các nước công nghiệp nhận thức rõ hiểm họa cạn kiệt lượng có sách mạnh cụ thể để phát triển lượng tái tạo tăng hiệu lượng Trên giới nói chung lượng mặt trời nghiên cứu sử dụng theo hướng: Biến đổi thành nhiệt sử dụng dạng nhiệt (nước nóng, sấy, sưởi…) Biến đổi thẳng thành điện qua pin mặt trời (photovoltaic) Tập trung (hội tụ) nhằm mục đích có nhiệt độ cao để nung hay phát điện Trong ba hướng kỹ thuật biến đổi lượng mặt trời ứng dụng nhiệt biến đổi thành điện nhờ pin mặt trời hai hướng phát triển mạnh Trong ứng dụng thu nhiệt mặt trời làm nóng nước, người ta chia loại nhiệt độ thấp: cần < 450C; loại nhiệt độ trung bình từ 450C đến 800C; loại nhiệt độ cao > 800C Chính phủ nước khuyến khích sử dụng lượng mặt trời qua miễn thuế, cho vay dài hạn Trang GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG lãi suất thấp, tài trợ nghiên cứu phát triển v.v Ủy Ban Châu Âu đưa mục tiêu nâng tỷ lệ 6% nguồn lượng lên 12% vào năm 2010 Các tòa nhà lượng tiêu thụ vào khoảng 40% 75% dùng cho nước nóng sưởi ấm Đến năm 2000 có 0,11% tổng lượng cấp nhà cung cấp hệ thống lượng mặt trời Mục tiêu đến năm 2010 nâng lên mức 1,18% Mức tăng trưởng 20% diện tích thu nhiệt mặt trời (collector) lắp đặt có khoảng 18 triệu (m2) thu nhiệt mặt trời lắp đặt Châu Âu mục tiêu đến năm 2010 có khoảng 100 triệu (m2) đun nước nóng mặt trời lắp đặt Châu Âu Những nước dẫn đầu Châu Âu Đức 2,3 triệu (m2), Áo 2,3 triệu (m2) Hy Lạp 2,3 triệu (m2) Nước Mỹ có mục tiêu cụ thể, vào năm 1998 Tổng Thống Clinton đưa chương trình triệu mái nhà lượng mặt trời 2010 Hiện Mỹ hàng năm sản xuất 700.000(m2)tấm thu nhiệt mặt trời loại nhiệt độ thấp Một nhiệt mặt trời làm nóng nước bên Mỹ có giá từ 1500 ($) trở lên Bảng 1.2 Bộ đun nước nóng mặt trời dạng phẳng sản xuất Châu Âu - năm 1994 Nước Sản xuất thu nhiệt mặt trời CHLB Đức 170 000 m2 Hy Lạp 165 000 m2 Ao 100 000 m2 Liên Hiệp Anh 40 000 m2 Đan Mạch 20 000 m2 Các Nước Khác 55 000 m2 Toàn Châu Au 550 000 m2 (Nguồn: International Solar Energy Society) Úc nước có ngành cơng nghiệp hệ đun nước mặt trời phát triển Họ có cơng ty xuất nhiều đun nước mặt trời nước (chiếm khoảng 30% số họ sản xuất được), Việt Nam với thương hiệu SOLAHART Thành tựu tiếng Úc làng Olympic Sydney cung cấp nước nóng hồn tồn thu Trang 10 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG 5.2.8 Lựa chọn phụ kiện - kết nối Bộ gom nhiệt tùy thược vào loại collector để lựa chọn Thường mua kèm với collector 5.2.9 Thiết kế phần khí Hệ giàn khung điện mặt trời thiết kế phù hợp cho mái phẳng độ nghiêng điều chỉnh khoảng từ 10 độ đến 45 độ mặt phẳng, giải pháp giúp dễ dàng linh hoạt thay đổi độ nghiêng giàn khung pin điện lượng mặt trời phù hợp với vị trí lắp đặt dự án Dựa vào góc nghiêng ta tính tốn chiều cao, chiều dài chiều rộng giá đỡ Trang 51 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Giá đỡ thường làm từ nhôm, thép sơn tĩnh điện, thép nhúng kẽm nóng, inox 304, 201, 430, … Chọn khung, giá đỡ cho loại Collector dạng phẳng S = 1.7m2 Chọn khung, giá đỡ cho loại Collector ống chân không S = 1.8m2 Vật liệu: Thép sơn tĩnh điện chống rỉ Độ nghiêng thay đổi theo thời điểm bảng tham khảo góc nghiêng pin lượng mặt trời khu vực TP Hồ Chí Minh Tại Việt Nam, theo nghiên cứu lý thuyết kinh nghiệm thực tế ta chọn góc từ 11 độ đến 15 độ phù hợp cho hệ khung giàn cố định mái hay mặt đất Trang 52 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG 5.2.10 Bảo vệ chống sét nối đất Hệ thống nước nóng lượng mặt trời gồm thành phần : /panel tế bào quang điện, dây dẫn, điều khiển, Invertor, chuyển đổi, tất liên kết điện với nên phận có rủi ro ảnh hượng đến thành phần khác Mặc khác, panel dây dẫn ln nằm ngồi trời nên khả bị sét đánh trực tiếp gián tiếp xuống hệ thống lớn Trang 53 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Tác động trực tiếp: Gây cháy nổ cho pin mặt trời, đường dây điều khiển Tác động gián tiếp: Tạo xung điện áp đột biến lan truyền đường dây nguồn DC từ pin về, dây tín hiệu cảm biến, … Như vậy, để chống lại tác động sét đánh ta cần phải có giải pháp bảo vệ tổng thể đầy đủ gồm: - Bảo vệ bên hệ thống chống sét trực tiếp (tức không để sét đánh trúng vào hệ thống PV) - Bảo vệ chống xung áp đột biến lan truyền đường dây DC, AC & Tín hiệu - Hệ thống nối đất đảm bảo kỹ thuật Đó giải pháp chống sét chung, cụ thể phải đáp ứng phù hợp với đặc điểm riêng hệ thống Đối với hệ thống máy đun nước nóng NLMT NICE SPA nên sử dụng phương pháp chống sét dùng kim thu sét tiên đạo với tổng giá đầu tư khoảng 130 triệu vnđ Đây phần thiết kế hạng mục cho dự án tiêu chuẩn Tuy nhiên, theo khảo sát thực tế ta thấy khu vực trũng mật độ sét thấp nên hạng mục chống sét bỏ qua theo yêu cầu chủ đầu tư Trong mục lục bảng dự trù kinh phí phương án chống sét cho NICE SPA hạng mục bao gồm 5.3 Các thiết bị lien quan khác hệ thống Bảo Tên thiết bị Thông số kỹ thuật Nhãn hiệu hành (Năm) Hệ thống Công suất sinh nhiệt 19 KW Công suất tiêu thụ MEGASUN bơm nhiệt điện 4.55 KW VIỆT NAM Megasun Máy nén Copeland - kiểu xoắn Scroll Trang 54 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Gas R417A/407C - Điện áp 380V/50Hz Hệ điều khiển PCB công nghệ Nhật Bản Bơm đối Model: MGS lưu Wilo -PH-254E - 5HP Sản xuất theo quy trình quản lý chất lượng ISO 9001:2008 – Sản phẩm đạt chất lượng CE - Bơm tuần hồn nước nóng Wilo Đức sản xuất Hàn Quốc tiêu chuẩn xuất vào thị trường Châu Âu Model: PH-254E Công suất :330W – Điện áp : 220V Cột áp : 15 mét - Lưu lượng : 80 lít - 100lít / phút Nhiệt độ nước cho phép 100°C (Sử dụng đối lưu dàn thu bình bảo ơn, 01 GermanyKorea bơm chạy, 01 bơm dự phòng- bao gồm kệ chân giá đỡ) Bộ cảm biến mực nước van điện từ (Sử dụng đóng mở đường cấp nước lạnh cho bình cấp nước bảo ơn) Hàn Quốc lạnh cho hệ thống Tủ điều + Điều khiển 01 cụm bơm đối lưu + Điều khiển 01 MEGASUN khiển hệ van cấp nước lạnh VIỆT NAM thống tự + Điều khiển 01 cụm hơm hồi + Điều khiển 01 động - điều bơm nhiệt khiển + Cài nhiệt độ binh gia nhiệt đầu tự động thiết bị + Cò thể cài đặt thời gian gia nhiệt theo u cầu + Màn hình LCD hiển thị thơng số nhiệt độ tình trạng hoạt động + Hệ thống đèn hiển thị + Được thiết kế theo tiêu chuẩn IEC TCVN Trang 55 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG lựa chọn thiết bị bảo vệ + Kết nối 01 bơm nhiệt + Kết nối 02 binh bảo ôn Hệ thống + Kết nối 02 bơm đối lưu + Kết nối 02 bơm PPR vật + Kết nối 01 van cấp nước lạnh + Kết nối 08 dàn tư kết nối thu VC1850 MEGASUN hoàn thiện hệ + Kết nối hệ thống van, khoá đường ống hoàn VIỆT NAM thống nước thện hệ thống nòng ( Tính từ đầu chờ nước lạnh đến đầu chờ nước nóng binh bảo ơn khơng q 10 mét) 5.4 Đánh giá sơ hiệu kinh tế a Cơng suất sử dụng Cơng suất trung bình 164,3 (KWh) Nhiệt độ gia nhiệt 650C 3295 lít ngày b Chi phí ban đầu Máy nước nóng lượng mặt trời có tuổi thọ trung bình 15 năm bảo hành năm Máy nước nóng điện tuổi thọ trung bình năm bảo hành năm Chi phí ban đầu cho máy nước nóng lượng mặt trời  phẳng: Sử dụng máy nước nóng lượng mặt trời cơng ty Megasun với model 316-300CA - Giá thành 42 (triệu vnđ)/2tấm Bồn chứa 2000l/bình giá (8.6 triệu vnđ) Một số chi phí thiết bị khác: 140 Triệu vnđ Theo tính tốn hệ thống cần 26 phí ban đầu là: G = (42/2)×21 + 8.6×2 + 140 = 603,5 (triệu vnđ) Trang 56 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Chi phí ban đầu cho máy nước nóng lượng mặt trời ống thủy  tinh chân khơng: Sử dụng máy nước nóng lượng mặt trời công ty Megasun với model 1824KBS loại ống đen - Giá thành 10.2 (triệu vnđ)/tấm Bồn chứa 2000l/bình giá (8.6 triệu vnđ) Một số chi phí thiết bị khác: 140 Triệu vnđ Theo tính tốn hệ thống cần 30 phí ban đầu là: G = 10.2×30 + 8.6×2 + 140 = 548,5 (triệu vnđ)  Chi phí ban đầu cho máy nước nóng điện: Giá trung bình máy nước nóng điện là: (triệu vnđ/máy/phòng) G = 2×2×15 = 60 (triệu vnđ) G: Chi phí ban đầu (triệu vnđ) c Chi phí cho 15 năm sử dụng Máy nước nóng lượng mặt trời sử dụng nguyên lý tự nhiên, hệ thống tự động hoạt động có ánh nắng mặt trời mà không cần thêm nguồn tác động khác Vậy chi phí cho 15 năm sử dụng với tuổi thọ máy 15 năm phí cho 15 năm sử dụng chi phí ban đầu  Chi phí cho máy nước nóng lượng mặt trời phẳng: Z = G = 603,5 (triệu vnđ)  Chi phí cho máy nước nóng lượng mặt trời ống chân không: Z = G = 548,5 (triệu vnđ)  Chi phí cho máy nước nóng điện: Điện sử dụng 15 năm Dựa vào công suất cần sử dụng ngày 164.3 (KWh/ngày) thực tế tiêu hao thiết bị điện 20% nên công suất điện ngày cần là: Trang 57 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG QD= 164.3×100/80 = 205.3 (KWh/ngày) Giá điện 15 năm máy nước nóng điện (Giá điện cho 1KWh 2050 vnđ) ZD = 205,3 (KWh/ngày).2050 (vnđ/KWh).5475 (ngày) = 2.411.864.400 vnđ ZD = 2,411 (tỉ vnđ) Từ năm thứ đến năm thứ 15 phải thay lần máy nước nóng hết hạn sử dụng, chi phí gia tăng thêm từ năm thứ đến năm thứ 15 là: ZT = 60×2 = 120 (triệu vnđ) Tổng chi phí cho hệ thống máy nước nóng điện 15 năm là: Z = G + ZT + ZD =60 + 120+ 2,411 = 2,561 ( tỉ vnđ) QD: Công suất điện tiêu thụ (KWh) ZT: Chi phí thêm.(triệu vnđ) Z: Tổng chi phí (triệu vnđ) ZD: Tổng chi phí điện (triệu vnđ)  Vậy thời gian thu hồi vốn hệ thống máy nước nóng lượng mặt trời với ống chân khơng so với máy nước nóng điện năm T = (triệu VNĐ) (Tổng mức đầu tư cho hệ thống máy nước nóng lượng mặt trời với ống chân khơng 603,2 Triệu vnđ) d So sánh giá máy nước nóng lượng mặt trời với máy nước nóng điện Chi phí nước nóng lượng mặt trời dạng ống chân không rẻ 15 năm sử dụng Chi phí cho ống chân khơng tiết kiêm phẳng 135 (triệu vnđ) tiết kiệm máy nước nóng 2,561 (tỉ vnđ) Vậy ta chọn cơng nghệ ống chân không cho hệ thống 5.4 Phân pha đầu tư dự báo nhu cầu dụng tương lai Hiện NICE SPA sử dụng khai thác tầng, với nhu cầu ngày cao xã hội tương lai gần tới phải tính tốn thêm để chuẩn bị cho việc sử dụng tầng Trang 58 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Theo quy hoạch Spa tầng phòng tắm bùn khống tắm lại Vì vậy, nhu cầu cung cấp lượng nước nóng cần thiết cho tầng thấp nên ta chọn phương án lắp thêm bình nước nóng NLMT loại nhỏ (loại hộ gia đình) cho riêng tầng 5.5 Quy trình bảo dưỡng số lưu ý Đối với sản phẩm Cơng Ty MEGASUN bán vòng 01 tháng, đủ điều kiện bảo hành, có vấn đề trục trặc liên quan mặt kỹ thuật sản xuất (trừ trường hợp rò rỉ đầu nối) Cơng ty đổi cho sản phẩm 100% bảo hành lên đến 15 năm Ngoài ra, nhà cung cấp có kế hoạch bảo dưỡng định kì vệ sinh panel, kiềm tra – điều chỉnh góc nghiêng, 5.6 TỔNG ĐẦU TƯ CỦA DỰ ÁN Tổng đầu tư dự án bao gồm chi phí thiết kế, thi cơng, giám sát hồn thiện cơng trình STT Tên thiết bị Đơn giá Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) 30 11,5 Triệu 345 Triệu 32 Triệu 64 Triệu Số lượng Module collector ống chân không thu lượng mặt trời Megasun Bình bảo ơn Megasun Model: BBO2000KCA Dung tích : 2000 lít Trang 59 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Hệ thống bơm nhiệt Megasun Model: MGS - 85 Triệu 85 Triệu Triệu 10 Triệu Bộ 4,5 Triệu 4,5 Triệu Hệ 15 Triệu 15 Triệu Hệ 15 Triệu 15 Triệu 5HP Bơm tuần hồn nước nóng Wilo Đức sản xuất Hàn Quốc Bộ cảm biến mực nước van điện từ cấp nước lạnh cho hệ thống Tủ điều khiển hệ thống tự động - điều khiển thiết bị Hệ thống PPR vật tư kết nối hoàn thiện hệ thống nước nòng Chi phí vận chuyển tới chân Hệ Miễn Phí Miễn Phí cơng trình Chi phí lắp đặt Hệ 10 Triệu 10 Triệu hệ thống nước nóng hồn thiện Trang 60 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG chuyển giao công nghệ TỔNG ( Chưa VAT) VAT 10% TỔNG ( Đã VAT) 548,5 Triệu 54,8 Triệu 603,35 Triệu CHƯƠNG 6: TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG I Tác động đến môi trường dạng lượng khác Than đá nguồn lượng chủ yếu loài người với tổng trữ lượng 700 tỷ tấn, có khả đáp ứng nhu cầu người khoảng 180 năm Tuy nhiên, vấn đề môi trường tồn tại: Khai thác than đá phương pháp lộ thiên tạo nên lượng đất đá thải lớn, ô nhiễm bụi, ô nhiễm nước, rừng Khai thác than phương pháp hầm lò làm 50% trữ lượng, gây lún đất, ô nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lò gây tai nạn hầm lò Chế biến sàng tuyển than tạo bụi nước thải chứa than, kim loại nặng Trang 61 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Ðốt than tạo khí SO2, CO2 Theo tính tốn nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1.000 MW hàng năm thải môi trường triệu CO 2, 18.000 N0X, 11.000 - 680.000 phế thải rắn [6] Trong thành phần chất thải rắn, bụi, nước thải thường chứa kim loại nặng chất phóng xạ độc hại Dầu khí đốt tình trạng tạo vấn đề môi trường: Khai thác thềm lục địa gây lún đất, ô nhiễm dầu đất, khơng khí, nước Khai thác biển gây ô nhiễm biển (50% lượng dầu ô nhiễm biển gây khai thác biển) Chế biến dầu gây ô nhiễm dầu kim loại nặng kể kim loại phóng xạ Ðốt dầu khí tạo chất thải khí tương tự đốt than Thuỷ gọi lượng Tổng trữ lượng giới 2.214.000 MW, riêng Việt Nam 30.970 MW chiếm 1,4% tổng trữ lượng giới [6] Tuy nhiên, việc xây dựng hồ chứa nước lớn tạo tác động mơi trường động đất kích thích, thay đổi khí hậu thời tiết khu vực, đất canh tác, tạo lượng CH4 phân huỷ chất hữu lòng hồ, tạo biến đổi thuỷ văn hạ lưu, tăng độ mặn nước sông, ảnh hưởng đến phát triển quần thể cá sông, tiềm ẩn tai biến môi trường Năng lượng hạt nhân nguồn lượng giải phóng q trình phân huỷ hạt nhân nguyên tố U, Th tổng hợp nhiệt hạch Theo tính tốn lượng giải phóng từ 1g U235 tương đương với lượng đốt than đá Nguồn lượng hạt nhân có ưu điểm khơng tạo nên loại khí nhà kính CO 2, bụi Tuy nhiên, nhà máy điện hạt nhân nguồn gây nguy hiểm lớn mơi trường chất thải phóng xạ, khí, rắn, lỏng cố nhà máy Sự cố nhà máy điện hạt nhân Checnobưn Liên Xô ví dụ điển hình  Để biết điện mặt trời áp mái tác động đến môi trường có khả thi dạng lượng khác đến tính tốn phát thải CO hệ thống II Tính tốn CO2 cho hệ thống Unit Coal Gas g-CO2/Kwh 1473 464 Biomass 20 Hydro 11 PV 40 Wind 11.7 Bảng 4.2.1 Lượng CO2 phát thải từ dạng lượng phổ biến [7]  Bảng cho ta thấy điện mặt trời nguồn lượng phát thải CO2 Lượng CO2 phát sinh năm hệ thống: (g-CO2/Kwh) Trang 62 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Biểu đồ lượng CO2 phát sinh 25 năm hệ thống  Năng lượng mặt trời lượng gần vô tận, tác động đến môi trường thấp, giải pháp cần ưu tiên phát triển để giảm vấn đề môi trường Thế Giới nói chung Việt Nam nói riêng CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN 6.1 Đánh giá Từ kết nghiên cứu đề tài cho thấy việc sử dụng công nghệ nước nóng lượng mặt trời TP.Hồ Chí Minh hòan tồn khả thi Kết đề tài cho thấy, loại công nghệ máy nước nóng NLMT sử dụng đề tài này, cơng nghệ sử dụng ống thủy tinh hút chân không tỏ ưu so với cơng nghệ lại Loại ống thủy tinh hút chân không đạt nhiệt độ nước nóng cao việc giảm nhiệt độ nhiệt nước nóng (qua đêm hay trời mưa mù) chậm so với loại lại Tuy nhiên, cần nhiệt độ nước nóng khoảng 45 – 500C loại cơng nghệ phẳng có ưu rẻ tiền kết cấu đơn giản, dễ lắp ráp 6.2 Kết đạt Thiết kế cho NICE Spa hệ thống nước nóng lượng mặt trời có: Dung tích bình chứa x 2000 lít Trang 63 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Dùng công nghệ ống chân không Sử dụng 30 ống chân không Liên kết ống chân không Tổng mức đầu tư: 603,35 Triệu VNĐ Thời gian hoàn vốn: 4-5 năm DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS TS Võ Viết Cường ,ThS Nguyễn Lê Duy Luân, ‘Năng lượng mặt trờithiết kế lắp đặt’ [2] Đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế hệ thống đun nước nóng lượng mặt trời cho khách sạn Golf1” sinh viên SPKT thầy Võ Viết Cường hướng dẫn [3] TS.Hoàng Dương Hùng ,”Năng lượng mặt trời Lý thuyết ứng dụng“ [4] Hoàng Dương Hùng (2002), Nghiên cứu nâng cao hiệu qủa thiết bị thu lượng nhiệt mặt trời để cấp nhiệt làm lạnh, Luận văn Tiến sĩ KHKT, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [5] Tài liệu internet Trang 64 GVHD: PGS TS VÕ VIẾT CƯỜNG Trang 65 ... gian gần đây, Chính phủ Việt Nam đưa khung sách cho phát triển điện từ lượng tái tạo liên quan đến điện khí hố nơng thơn (ĐKHNT) cung cấp điện cho lưới Bộ Công nghiệp thơng qua Chính sách ĐKHNT... 1994 cho hay tổng cộng giới có 6,5 triệu đun nước mặt trời Nhật Bản, Israel nước dẫn đầu Châu Á sử dụng đun nước nóng mặt trời Bảng 1.3 Bộ đun nước nóng mặt trời lắp đặt số nước giới - năm 1994... ưu thị trường nguồn phát nguồn lượng tái tạo đóng vai trò quan trọng thị trường điện nơng thơn Bảng 1.1 Tình hình điện khí hố nơng thôn (điện lưới dạng khác) gần Năm 1990 2000 2002 Số huyện có